浅析数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用

2016-06-03杨帆

中国新通信 2016年8期

关键词：运用

杨帆

【摘要】相较于传统的通信传输技术而言，数字微波通信技术和卫星数字通信技术在广播传输中的运用越来越广泛。本文简要分析了数字微波通信技术和卫星数字通信技术的功能、特点及运用原理，并探讨了二者在广播传输中的具体运用，旨在促进我国广播传输事业的进一步发展。

【关键词】数字微波通信卫星数字通信广播传输运用

前言：广播传输中所运用的通信技术越来越先进，有效提升了广播传输质量。其中数字微波通信和卫星数字通信在广播传输中的运用越来越广泛，对于广播传输事业的发展有着重要的推动作用。基于以上两点，本文简要分析了数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用。

一、数字微波通信技术

1.1数字微波通信的功能与特征

微波是一种频率极高的无线电波，其频率一般在300MHz-300GHz之间。微波的波长相对较短，相较于其他无线电波来说，微波的频带更宽。数字微波能够承载大容量信息，因此其被广泛地应用于各种通信系统中[1]。数字微波通信有着组网快速灵活、经济性好、可靠性高等特点。我国幅员辽阔，地势环境、气候条件相对复杂，对广播通信提出了更高的要求，在一些环境较好的平原地区采用光纤进行数据传输，在一些环境较差的地区，则采用数字微波通信进行数据传输。

1.2数字微波通信的原理分析

微波的传播与光波的传播相似，都属于直线射进，在传播的过程中一旦遇到障碍物会发生反射、折射或阻断的现象，这也就决定了微波通信的视距特点。在微波传播的过程中，空间传输过程与地球表面的特征都会对其传播产生一定的影响，因此要想实现远距离传播就必须建立中转站，只有多次对信号转发才能够保证信号传输的稳定性，这属于地面数字微波传输技术。

在传输路径的两端有终端站，在传输路线中有几个甚至几十个的中继站，中继站之间的间隔距离一般为50km，中继站能够接收数字信号，之后对信号进行放大再传输给下一个中继站，这样就能够有效保证信号传输的质量。

数字微波通信的传输有着抗自然灾害能力强，数字信号稳定的特点，因此在有线网络传输中得到了广泛的应用[2]。

1.3数字微波通信技术在广播传输中的运用

数字微波通信以微波频段为基础，以地面视距为传播方式，能够实现广播电视信号的无线传输。数字微波通信采用了数字处理技术，保证了信号的稳定性和高质量，且能够适用于长距离的广播电视信号传输。

广播电视台将发端机和收端机组成的设备作为多路数字传输终端设备，为了便于光端机与微波机之间的连接，设置两光端接口和微波接口。其中发端机能够对信号进行转换，之后送往光调制机和微波调制机中进行发送。收端机在接收到的信号码流进行解码，从而得到独立数据信号和样点信号，经过恢复后成为数字信号和模拟信号[3]。

对于广播电视节目的信号来说，其电台播控系统能够将数字矩阵进行切换，之后将信号送入输入端进行信号传输，而在接收方也设置了传输设备，从而实现广播电视信号的传输。

二、卫星数字通信技术

2.1卫星数字通信的功能与特征

卫星数字通信技术以人造卫星为中继站，人造卫星在空间特定的轨道上运行，终端站则是在地球建立的地面站，这就实现了多个地面站之间的通信传输。而用于通信的卫星为命名为通信卫星，其主要的运行轨道在地球赤道上空36000km[4]，运行方式为从西向东转动，与地球的自转相互同步，与地球相对静止，这就是同步卫星，其转动的周期为地球的自转周期，这就使得卫星数字通信技术得以实现。

在广播电视传输中，卫星数字通信是一种重要的信号传输方式，相较而言，卫星数字通信更加快捷，投资较小，且能够保证较高的传输质量，有效节省了资源，同时其所传输的数字信号处理容易，这就提升了信号传输效率，为实现广播电视的直播奠定了基础。

2.2卫星数字通信的原理分析

2.2.1系统组成

卫星数字通信系统主要由上行站、转发器、测控站、接收站四部分组成，具体的运行流程如下：首先，上行站将播控中心传来的广播电视信号进行处理，这个信号可以是音视频信号，也可以是数字信号，还可以是电视信号，在调制、功率放大之后通过天线进行波段信号的发射；可以对下行转发的微弱微波信号进行接收，对节目质量检测[5]；转发器则对上行信号进行接收，在放大、变频等处理后传递给地面，在整个的传输过程中，卫星转发器就相当于在空间中的一个中继站，其能够降低噪声，保证信号传输的质量。

2.2.2上行发射站系统

现代广播电视对于节目质量的要求越来越高，这就对上行设备的安全性和质量提出了更高的要求，一旦上行设备出现问题，则会影响到整个广播电视信号的传输。

上行站系统主要有三部分，分别是机械传动部分、馈源部分和天线跟踪部分。天线能够将上行站的功率进行转换，转为电磁波能量之后就可以向卫星发射，同时对于卫星发射的微弱电磁波能量能够进行采集，进而馈送到接收机之中。

其中，使用高功放对上行信号进行放大，利用低噪声接收设备对上行站部分进行首级放大。变频器的作用主要是对频谱进行搬移，调制器则能够对机房传来的信号进行调制，进而在空间传输，这就有效提升了信号的信噪比，提升了信号传输的抗干扰能力。

2.2.3卫星转发器

卫星转发器主要分为两类：①透明转发器：透明转发器不仅能够对地面发射的信号进行转发，还能够实现降噪，对信号功率进行放大，对信号频率进行改变，除此之外没有别的功能，透明指的是其通路透明，对任何信号都有着相对透明的通路；②处理转发器：其能够对卫星通信系统进行模拟，不仅能够实现对地面发射信号的转发，还能够对信号进行有效的处理，具体来说，在接收到地面站信号之后，可以进行信号的频率改变和放大，对于中频信号来说能够进行解调，为了实现抗干扰能力，能够对信号进行纠错，在经过改变频率和功率放大之后就可以进行转发。

卫星转发器对于消除信号积累的噪声、减小发射功率等方面有着重要的作用，同时可以对基带信号进行处理，以此来满足广播电视信号传输的各种特殊需求，实现了数字交换。

2.3卫星数字通信在广播传输中的运用

为了保证观众能够方便、快捷的接收到广播电视信号，所使用的通信卫星要与地球运动同步，保证其轨道位置的准确性，同时要对接收端的设备进行简化。为了避免出现停播故障，卫星要有着长寿命，且可信度要高，这样还能够降低频繁更换卫星的经济损失，卫星数字通信技术在广播传输中的运用具体有以下几个方面：

2.3.1在卫星数字广播中的运用

在广播电视数字化传输中，卫星数字通信技术的运用是十分必要的，其促进了现代化卫星技术的发展。

首先对广播电视节目进行采集和制作，将制作完成后的电视节目送入到播控体系中，利用主控设备来对数字矩阵进行转变，转变为可输出的电视信号之后经过微波或光纜将信号由天线传输到电视卫星上，这是广播电视节目的整个上行的过程。广播电视卫星在接收到信号之后，将信号送入微波端机中，通过微波传输将信号送到地面的相关卫星站点[6]，这就是广播电视节目的整个下行的过程。需要注意的是，卫星数字广播传输是一个开放式的传输过程，因此在传输的过程中要着重注意防止传输信号受到干扰，例如可以在广播卫星数字传输地球站建立动态防干扰监控系统，以此来保证信息传输的稳定性。

2.3.2在现场直播车和卫星转播车中的运用

现场直播车和卫星转播车能够保证广播电视信号的高质量传输，同时能够及时解决一些紧急的广播电视节目制作和传输的相关任务。在运用的过程中，将音视频采集工作、制作工作以及传输技术融合在一起，三者可以结合使用，也可以分开使用，这就相当于存在一个便捷的操作平台，实现广播电视信号的双向传输和无线传输。

1、在卫星转播车中的运用

卫星转播车使用的传输方式较为广泛，其适应能力较强，例如微波传输、卫星传输以及线路传输等信号传输方式都能够应用到卫星转播车中，从而实现广播电视节目的转播。

从本质上来说，卫星转播车的主要作用就是采集音视频信号，之后提供信号的传输服务，当前卫星转播车能够实现4路高清视频的转播，同时能够对多路多媒体信号采集和操作，并实现转播，其主要采用的技术有DBN-S技术、DVBIP技术和车载DSNG技术，对于标准清晰度质量的音视频以及多路音频的信号都能够进行现场的采集和传输，对于一些特殊的情况而言，可以利用DVBIP技术，不仅能够实现单向传输的过程，还能够实现双向传输的过程，这就使得电话联络系统与现场还有电台之间能够进行双向的联系，这种双向传输的能力能够提升其信号传输的适用范围[7]，例如通讯联络信号、音视频信号以及网络信号都可以接触卫星转播车实现双向传输，其信号传输的范围更广，传输的质量更佳。

2、在现场直播车中的运用

顾名思义，现场直播车能够实现各种广播电视节目的现场直播功能，这就属于一种现代多媒体节目的直播方式，其主要采用的技术有地面线路传输技术、车载FLYWAY体系，其中包括了多个部分，例如车载技术平台体系、音视频控制体系、电力体系、空调辅助体系等等，有效的完善了现场直播车的重要广播电视信号传输功能。

当今时代，电视广播事业发展迅猛，广播电视栏目可能会遇到不同的现场直播情况，而现场直播车能够利用自身的移动直播技术灵活的进行调节，直播信号不仅能够在操作机房进行传输，同时能够提供给信号的采集以及操作体系，其中包含了对卫星传输技术、有线通信技术等多种技术的综合运用。

三、结论

综上所述，科技的发展日新月异，通信技术、数字技术发展迅猛，数字通信技术的应用越来越广泛。当前广播电视行业发展迅速，其对信号的传输要求越来越高，系统功能会越来越强大。

数字微波通信技术和卫星数字通信技术是当前十分先进的传输通信技术，其在广播传输中的应用势必会促进我国广播电视事业的进一步发展。

参考文献

[1]喻强. 数字卫星通信在广播传输中的应用[J]. 科技展望，2015，12：111.

[2]葛莉. 浅析数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用[J]. 通讯世界，2015，21：69-70.

[3]张鸣萱. 谈数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的应用[J]. 广播电视信息，2011，06：70-72.

[4]杨威. 数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用研究[J]. 数字技术与应用，2014，05：56.

[5]刘忠华. 谈数字微波通信技术在广播传输中的应用[J]. 科技创新与应用，2012，07：23.